Das Projekt "Haloform-Belastung des Badewassers, der Luft und von Schwimmern und Schwimmeistern in Frei- und Hallenbaedern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Regierungspräsidium Stuttgart, Abteilung 9 - Landesgesundheitsamt durchgeführt. Unter den bisher erprobten Verfahren ist die Chlorung derzeit wegen der schnellen, guten und langanhaltenden mikrobiziden Wirkung das einzige zuverlaessige Verfahren, um eine Uebertragung von Krankheitserregern durch das Badewasser hinreichend sicher auszusch1iessen. Bei der Reaktion von Chlor und gegebenenfalls Ozon mit im Wasser vorhandenen organischen Bestandteilen und den im Wasser durch die Badegaeste verursachten organischen Verbindungen entsteht eine Vielzahl von Substanzen. Einige dieser Desinfektionsnebenprodukte, insbesondere die Haloforme (THM), stehen zunehmend unter dem Verdacht gesundheitsgefaehrdend zu sein. Das Ziel der Studie war die Erarbeitung von Beurteilungsgrundlagen fuer die Festsetzung eines THM-Richtwertes im Badewasser fuer Freibaeder. In Freibaedern kann es u. a. aufgrund eines verstaerkten Besucherandranges zu Spitzenbelastungen kommen, die trotz DIN-gerechtem Bau und DIN-gerechter Wasseraufbereitung erhoehte THM-Belastungen des Wassers bedingen koennen. Mit diesem Projekt soll ueberprueft werden, ob in Freibaedern aufgrund der starken natuer1ichen Luftzirkulation die Belastung der Badenden und des Personals auch bei hoeheren THM-Konzentrationen im Wasser gleich gross oder gegebenenfalls geringer ist als in Hallenbaedern. In diesem Falle waere es aus toxikologischer Sicht moeglicherweise vertretbar in Freibaedern hoehere THM-Konzentrationen im Badewasser zuzulassen, wenn hierdurch die Aufnahme von THM, d. h. die Belastung fuer die Menschen, nicht erhoeht wird. Die Ergebnisse zeigen, dass bei Badewasser in den untersuchten Hallenbaedern weitestgehend der zukuenftige Richtwert von 20 pg/1 eingehalten wird. Die gemessenen Chloroformwerte im Blut (Median, Mittelwert) sind in Hallenbaedern ca. doppelt so hoch wie in Freibaedern. Aufgrund der kurzen Halbwertzeit (ca. 30 min.) ist mit keiner Akkumulation des Chloroforms im Blut zu rechnen. Bei Hallenbaedern erfolgt die Aufnahme vorrangig inhalativ. Bei den stark belasteten Freibaedern spielt allerdings die orale und moeglicherweise auch die perkutane Aufnahme eine groessere Rolle. Die Untersuchungen bei Schwimmeistern zeigen, dass die Chloroform-Konzentration im Blut bei ihnen meist deutlich niedriger liegen als die bei Schwimmern. Es scheint ein Zusammenhang zwischen der THM-Konzentration des Badewassers und dem Kaliumpermanganat-Verbrauch bzw. Gehalt an gebundenem Chlor zu bestehen. In Freibaedern kommt es zu Spitzenbelastungen, die eine Erhoehung der THM-Konzentration im Badewasser bedingen. Die Untersuchungen zeigen, dass in Freibaedern selbst bei einer Konzentration, die ueber dem zehnfachen des fuer Hallenbaedern vorgesehenen Richtwertes von 0,020 mg/l lag, die Chloroformkonzentration im Blut bei der untersuchten Schwimmern nicht hoeher war als in den untersuchten Hallenbaedern, in denen dieser Richtwert eingehalten wurde. Der Grund hierfuer ist, dass in den Freibaedern die THM-Konzentration in der Luft wesentlich niedriger liegt.
Das Projekt "Verwendung des geloesten und gesamten organischen Kohlenstoffs als Schluesselparameter fuer die Bewertung der Leistung von Klaerwerken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dornier Luftfahrt durchgeführt. Objective: Evaluation of the parameter dissolved/total organic carbon as an indication for the performance of sewage treatment plants. General Information: Additionally to the classical parameters used to assess the performance of sewage treatment plants (BOD5, COD, KMNO4, NO3, NOrg., PO4) this project will evaluate the practicability of a method for the continuous measurement of the dissolved (DOC) and total organic carbon (TOC) content of urban and industrial sewage. The DOC/TOC ratio will be compared with the above cited parameters to assess if it can be used as a more easily available indicator for the performance of sewage treatment plants. Five sewage treatment plants, including one industrial, will be chosen for these tests. Furthermore, it is intended to evaluate if the DOC/TOC could be used for the continuous control of functioning of sewage treatment plants.
Das Projekt "Geruch und Korrosion im Kanalnetz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Magdeburg-Stendal, Institut für Wasserwirtschaft und Ökotechnologie durchgeführt. Technologische und verfahrenstechnische Untersuchung zur Bewertung und Optimierung einer Neuentwicklung. Bei diesem Projekt soll eine technologische und verfahrenstechnische Untersuchung zur Bewertung und Optimierung einer Neuentwicklung bezüglich der Problematik 'Geruch und Korrosion im Kanalnetz' am Beispiel des Einsatzes im Wolmirstedter Wasser- und Abwasserzweckverband durchgeführt werden. Bei der Neuentwicklung handelt es sich um ein Kaliumpermanganat-Pulvergemisch, das zur Verhinderung der H2S-Bildung in Kanälen mit langen Aufenthaltszeiten beitragen soll. Im Vergleich zu bisher eingesetzten Verfahren sind insbesondere deutlich geringere Betriebskosten zu erwarten. Zurzeit wird an der Betriebssicherheit der Dosieranlage gearbeitet und im Rahmen einer Diplomarbeit die Einsatzgrenzen sowie Rahmenbedingungen zum optimalen Einsatz der Neuentwicklung ermittelt. Im 2. Quartal soll das Projekt mit einem anderen Abwasserzweckverband und einem weiteren grundverschiedenen Praxisbeispiel fortgesetzt werden.
Das Projekt "Entwicklung eines technischen Verfahrens zur Aufbereitung sehr weicher, saurer Talsperrenwaesser durch Erforschung der Einsetzbarkeit verschiedener phys.-chem. Aufbereitungsstufen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Erzgebirge-Wasser,Abwasser Chemnitz durchgeführt. Die Waesser der Talsperren im Erzgebirge und Vogtland sind sehr weich und ungepuffert. Die aufbereitungsrelevanten Inhaltsstoffe reichen von Mangan, Eisen, Aluminium bis zu einer diffusen organischen Last, gebildet aus Planktern und Huminstoffen. Von besonderer Bedeutung fuer die Aufbereitung ist Aluminium, das geogen bedingt im Rohwasser bis zu 3 mg/l vorliegt. Die schlechte Pufferung bewirkt bereits bei geringen Kohlenstoffdioxid-Konzentrationen pH-Werte kleiner als 5,0. Mineralsaeuren oder Huminstoffe verursachen die sehr niedrigen pH-Werte nur unmassgebend. Diese komplizierten Rohwaesser waren mit den bisher verfuegbaren Verfahren nicht stabil zu einem Trinkwasser gemaess Trinkwasserverordnung aufbereitbar. Ziel des Vorhabens war die Ermittlung einer optimalen Verfahrenskombination unter besonderer Beachtung der sehr geringen Pufferung und des hohen Aluminiumgehaltes im Rohwasser. Folgende Aufbereitungsschritte sind notwendig: Oxidation - Einstellung der Grundhaerte - Flockung - Filtration in einer Stufe - Entsaeuerung.
Das Projekt "Ergänzung zur internationalen Validierungsphase 1B des 21d Fish Screening Assay im OECD Prüfrichtlinienprogramm ('Endocrine Disrupters Activities') - Prüfung einer 'Negativsubstanz' mit dem Zebrabärbling" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie durchgeführt. Ergebnisse: Abstract OECD Ringtest, Validierung des FSA, Phase 2: Negativ-Substanzen:Die vorliegenden Daten wurden im Rahmen eines Ringtests erarbeitet, der zum Ziel hatte, die Aussagefähigkeit des standardisierten OECD Protokolls für den 21 Tage Fish Screening Assay (FSA) zu untersuchen. In der zweiten Phase der Validierung wurden Substanzen eingesetzt, für die keine sexual-endokrine Wirkung angenommen wurde. Als Testsubstanz wurden Oktanol (nominal: 320, 1000, 3200 myg/L) und Kaliumpermanganat (nominal: 225, 450, 900 myg/L) verwendet und pro Konzentrationsstufe in zwei Replikaten eingesetzt. Getestet wurde an den drei Standard Fischarten Dickkopfelritze (Pimephales promelas), Zebrabärbling (Danio rerio) und Medaka (Oryzias latipes) an mehreren Prüfinstituten weltweit. Nach 21tägiger Belastung mit den Testsubstanzen wurden endokrine Wirkungen anhand von Morphologie, Vitellogenin (VTG) Konzentration sowie histopathologischer Untersuchung der Gonaden erfasst. Des Weiteren wurde in allen Studien der Laichstatus untersucht. Am Fraunhofer IME wurden weitere Endpunkte am Zebrabärbling erhoben. Ergebnisse der Studien am Fraunhofer IME: Zusätzlich zum FSA Protokoll wurde am Fraunhofer IME die Untersuchung des Laichstatus durch quantitative Endpunkte wie kumulative Eizahl pro Weibchen und die Befruchtungsrate erweitert. Die Untersuchung molekularer Biomarker wurde durch die Messung der Konzentration an 11-keto Testosteron (11kT) ausgedehnt. FSA mit Oktanol: Aufgrund starken biologischen Abbaus war es nicht möglich, die angestrebten Nominal-Konzentrationen in den Testbecken zu halten. Trotz täglichem 5fachen Austausch der Testlösung im Durchflusssystem, wurden im Mittel nur 24 Prozent der niedrigen, 15 Prozent der mittleren und 12 Prozent der höchsten nominalen Testkonzentrationen erreicht. Bei je einem Replikat der mittleren und höchsten Testkonzentration konnte ein Anstieg der VTG Konzentration im Blutplasma der Männchen detektiert werden, beim jeweils anderen Replikat wurde kein Effekt auf die VTG Konzentration beobachtet. Bei den Weibchen konnte kein dosisabhängiger Effekt auf den VTG Spiegel festgestellt werden. Es konnte kein Effekt auf die kumulative Eizahl pro Weibchen oder auf die Befruchtungsrate beobachtet werden. Hier muss erwähnt werden, dass ein Replikat der höchsten Testkonzentration während des gesamten Aufnahmezeitraumes keine Eiablage zeigte. Die Analyse des 11kT zeigte eine signifikante Abnahme in der höchsten Testkonzentration. FSA mit Kaliumpermanganat: Die VTG-Konzentration im Blutplasma der Weibchen war in allen Testkonzentrationen gegenüber der Kontrolle reduziert. Bei den Männchen konnte keine dosisabhängige Wirkung auf den VTG-Level festgestellt werden. Die kumulative Eizahl pro Weibchen war in der mittleren und höchsten Testkonzentration reduziert. Die Befruchtungsrate war in der höchsten Testkonzentration im Mittel um etwa 40 Prozent reduziert. Die Konzentration an 11-kT zeigte einen klaren Trend zur Abnahme in der hohen Testk
Das Projekt "Machbarkeitsstudie zum Einsatz von chemischer Oxidation zur Sanierung von CKW-Kontaminationen (Quellensanierung)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau durchgeführt. Halogenierte Kohlenwasserstoffe können aufgrund ihrer hohen Dichte als organische Phase in den Grundwasserkörper eindringen. Derartige Altlasten sind häufig nur mit größtem Aufwand zu sanieren. Eine Sanierungsmöglichkeit ist der Abbau solcher organischer Schadstoffe mit Hilfe eines chemischen Oxidationsmittels. Geeignete Oxidationsmittel sind z.B. Kalium- oder Natriumpermanganat. Diese können als wässrige Lösung in den gesättigten Bereich infiltriert werden. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wurde die in der Literatur beschriebene grundsätzliche Anwendbarkeit der chemischen In-situ-Oxidation (in der englischsprachigen Literatur als In-Situ Chemical Oxidation (ISCO) bekannt) in klein- und mittelskaligen Versuchen in VEGAS unter realitätsnahen Bedingungen untersucht und die Übertragbarkeit auf den Feldmaßstab überprüft. Solche grundlegenden Untersuchungen fehlen bislang in der Literatur, sind aber eine wichtige Voraussetzung für die Anwendung insbesondere vor dem genehmigungsrechtlichen Hintergrund. Hauptziel der Machbarkeitsstudie ist es, in systematischen Untersuchungen die Randbedingungen zu finden, unter denen der Einsatz von chemischer Oxidation zur Quellensanierung von CKW Kontaminationen sinnvoll ist. Grundlagenuntersuchungen, primär aus den USA, belegen die generelle Eignung von chemischer Oxidation insbesondere unter Einsatz von Permanganat zur Mineralisierung von CKW (z.B. Trichlorethen und Tetrachlorethen). Es sind aber auch Anwendungsfälle beschrieben, die hierzu widersprüchliche Ergebnisse geliefert haben. Hauptziel der hier beschriebenen Untersuchungen ist es, systematisch die Randbedingungen zu finden, unter denen der Einsatz von chemischer Oxidation zur Quellensanierung von CKW Kontaminationen sinnvoll ist: 1.Existieren Unterschiede im Oxidationsverhalten von Natrium- und Kaliumpermanganat? 2.Wie hängt der Verbrauch an Oxidationsmittel mit dem Gehalt an organischen Kohlenstoff im Boden zusammen? 3.Wie verhält sich die Konkurrenz in Bezug auf Oxidationsmittelbedarf zwischen Schadstoff und Bodenmatrix? (Inwieweit wird der Verbrauch durch den natürlichen Kohlenstoffgehalt des Bodens dominiert?) 4.Wie hoch ist der Langzeitverbrauch der Bodenmatrix an Oxidationsmittel? 5.Wie groß ist der Einfluss der Braunsteinbildung auf die hydraulische Leitfähigkeit und die Oxidationsrate bei Verwendung von Permanganaten? 6.Wie stark ist der zu erwartende Rebound-Effekt nach Beendigung der Injektion des Oxidanten? Die Beantwortung dieser Fragen ist essentiell, um eine genauere Planung des Bedarfs an Oxidant sowie eine optimierte Einsatzweise zu ermöglichen. Dadurch kann die Anwendbarkeit von chemischer Oxidation an konkreten Standorten ermittelt werden.
Das Projekt "Der heterogene Umsatz von Cellulose mit dem Oxidations- und Bleichmittel Kaliumpermanganat" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Department für Biologie, Zentrum Holzwirtschaft, Ordinariat für Chemische Holztechnologie und Institut für Holzchemie und Chemische Technologie des Holzes der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft durchgeführt. Die Wirkung des als Bleichmittel diskutierten Kaliumpermanganats (KMnO4) auf ungeloeste Cellulose in verduennter Schwefelsaeure wurde am Institut fuer Holzchemie und chemische Technologie des Holzes der Bundesforschungsanstalt fuer Forst- und Holzwirtschaft 1. kinetisch und 2. durch Analyse der chemisch veraenderten Cellulose untersucht. Variationen der Reaktionsparameter ergaben: Die Geschwindigkeit des KMnO4-Verbrauchs haengt linear von der Cellulosekonzentration ab und zeigt einen positiven (Neutral-)Salzeffekt. Die Reaktionsordnung in KMnO4 ist komplex und steigt von 0,4 auf 0,8 im gemessenen Konzentrationsbereich. Aehnlich entspricht die Abhaengigkeit von der Schwefelsaeurekonzentration unterhalb 1n einer niedrigen Reaktionsordnung und befindet sich erst oberhalb davon - wie erwartet - in Uebereinstimmung mit der Hammettsaeurefunktion. Oberflaechen- bzw. Diffusionseffekte bei der heterogenen Reaktion duerften hierfuer verantwortlich sein, die auch mit der (niedrigen) Aktivierungsenergie von 71 KJ/Mol (bei Umsetzungen zwischen 30 und 70 Grad Celsius) in Einklang stehen. Die nach Einwirkungen unterschiedlicher Schwefelsaeurekonzentrationen mit und ohne KMnO4 auf Cellulose erhaltenen Rueckstaende wiesen erhoehte Carboxyl- und Carbonylgehalte auf, waehrend ihre Viskositaet in Cu-en, d.h. die Polymerisationsgrade, herabgesetzt waren. Unter der Saeureeinwirkung allein (0,1-2,5 n; 20 min.; 50 Grad Celsius) waren diese Veraenderungen gering, z.B. die Viskositaet um hoechstens 22 Prozent vermindert. Bei gleichzeitiger Aktion von KMnO4 (0,004 molar) dagegen stiegen die COOH-Gehalte kontinuierlich auf das Fuenffache, die CO-Gehalte auf das Zwoelffache, und die Viskositaet sank auf ca. 25 Prozent derjenigen unbehandelter Cellulose. Diese analytischen Ergebnisse indizieren erhebliche oxidative und hydrolytische Veraenderungen von Cellulose durch Kaliumpermanganat unter milden Bedingungen, die bei einem etwaigen Einsatz als Bleichmittel zu bedenken sind.
Das Projekt "Untersuchungen ueber die hygienische und biologische Beschaffenheit des Badewassers vor der Ostseekueste - noerdlicher Kuestenbereich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Klinikum, Hygiene-Institut, Abteilung für Hygiene und Mikrobiologie durchgeführt. An der gesamten Ostseekueste der Bundesrepublik, spaeter auch an der Nordseekueste, werden nach einem festgelegten Plan innerhalb von 3 Jahresablaeufen turnusmaessig Proben gezogen und auf Sauerstoffsaettigung, pH-Wert, KMnO4-Gehalt, Keimzahl, Colititer und andere Messwerte untersucht. Der auf Grund der Ergebnisse ermittelte Befund dient als Grundlage einer Gesamtbeurteilung der vorherrschenden hygienischen Verhaeltnisse.
Das Projekt "Untersuchung der Oxidationsfähigkeit und Aufklärung der entstehenden Reaktionsprodukte von organischen Bleiverbindungen in wässriger Lösung mittels Kaliumpermanganat sowie mittels Jodchlorid" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut Dr. Nowak GmbH & Co. KG durchgeführt. Adaption eines für zinnorganische Verbindungen in Wasser im Ultraspurenbereich entwickelten Bestimmungsverfahrens auf die Gruppe der organischen Bleiverbindungen einschließlich des gelösten Blei-2-Kations zur behördlichen Überwachung der Migration dieser Verbindungen im Grundwasser bei Schadensfällen. Die Umsetzung mit einem starken Oxidationsmittel zur Zerstörung dieser Verbindungen in der Matrix Wasser hinsichtlich der entstehenden Endprodukte ist derzeit völlig ungeklärt. Hier soll eine evt. vom Land anzuordnende Sanierungstechnik vorgetestet werden.
Das Projekt "Entwicklung einer Methode zur Geruchsverminderung in Nerzfarmen und Schweinestaellen durch Behandlung der Faekalien mit Kaliumpermanganat" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landesanstalt für Immissionsschutz Nordrhein-Westfalen durchgeführt.